[发明专利]用于热流传感器的热流敏感元件及具有其的热流传感器

权利要求书

1.一种用于热流传感器的热流敏感元件，其特征在于，所述热流敏感元件包括：圆形导热基体(10)；

热电堆(20)，所述热电堆(20)包括多个热电偶丝对，多个所述热电偶丝对依次相连接且沿所述圆形导热基体(10)的周缘设置在所述圆形导热基体(10)的热流敏感侧表面，各个所述热电偶丝对的热端均靠近所述圆形导热基体(10)的中心设置，各个所述热电偶丝对的冷端均靠近所述圆形导热基体(10)的边缘设置，多个所述热电偶丝对的热端围成圆形结构，多个所述热电偶丝对的冷端围成圆形结构；

其中，所述热流敏感元件根据所述热电堆(20)的热端与冷端的温度差值来获取所述热流敏感元件吸收的热流密度。

2.根据权利要求1所述的用于热流传感器的热流敏感元件，其特征在于，所述圆形导热基体(10)的材质为耐高温陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的用于热流传感器的热流敏感元件，其特征在于，所述热流敏感元件还包括陶瓷材料涂层(30)，所述陶瓷材料涂层(30)涂覆在所述圆形导热基体(10)的热电堆(20)所在的端面，所述陶瓷材料涂层(30)用于将所述热电堆(20)与外界隔离。

4.根据权利要求3所述的用于热流传感器的热流敏感元件，其特征在于，所述热流敏感元件还包括高发射率涂层(40)，所述高发射率涂层(40)涂覆在所述陶瓷材料涂层(30)上。

5.根据权利要求4所述的用于热流传感器的热流敏感元件，其特征在于，所述热流敏感元件根据来获取所述热流敏感元件吸收的热流密度，其中，ΔT为所述热流敏感元件的中心与边缘的温度差，k与所述圆形导热基体(10)的厚度、直径以及导热系数相关，λ为所述圆形导热基体(10)的导热系数，R为所述圆形导热基体(10)的基体半径，S为所述圆形导热基体(10)的基体厚度。

6.一种热流传感器，其特征在于，所述热流传感器包括如权利要求1至5中任一项所述的热流敏感元件(100)。

7.根据权利要求6所述的热流传感器，其特征在于，所述热流传感器还包括热沉体(200)，所述热流敏感元件(100)采用金属熔焊法与所述热沉体(200)连接。

8.根据权利要求7所述的热流传感器，其特征在于，所述热流传感器还包括数据采集处理单元，所述数据采集处理单元与所述热流敏感元件连接，所述数据采集处理单元用于采集所述热流敏感元件的热电堆的热端与冷端的温度差值以计算获取所述热流敏感元件吸收的热流密度。

9.根据权利要求8所述的热流传感器，其特征在于，所述热流传感器还包括耐高温壳体(300)和气凝胶(400)，所述热沉体(200)设置在所述耐高温壳体(300)内，所述气凝胶(400)设置在所述热沉体(200)与所述热流敏感元件(100)之间。

10.根据权利要求9所述的热流传感器，其特征在于，所述热沉体(200)具有水冷通道(200a)，所述水冷通道(200a)用于保证所述热沉体(200)的温场均匀。